10月17日消息，據(jù)Teslarati報(bào)道，在2018年衛(wèi)星創(chuàng)新大會(huì)的主題演講中，SpaceX長(zhǎng)期投資人、董事會(huì)成員史蒂夫·尤爾韋松(Steve Jurvetson)對(duì)該公司Starlink衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃，發(fā)表了低調(diào)但意義重大的評(píng)論。他表示，目前在軌道上運(yùn)行的兩顆原型衛(wèi)星“表現(xiàn)相當(dāng)出色”。
根據(jù)計(jì)劃，SpaceX計(jì)劃利用5年時(shí)間將組網(wǎng)所需的4425顆衛(wèi)星送入軌道。今年2月，SpaceX用獵鷹9火箭將兩顆Starlink衛(wèi)星送入軌道。如果測(cè)試成功，SpaceX將從2019年正式開(kāi)始分批次發(fā)射衛(wèi)星。
一旦有800顆衛(wèi)星率先入軌，則SpaceX計(jì)劃于2020-2021年開(kāi)始提供有限的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
圖1：SpaceX前兩顆Starlink原型衛(wèi)星在首次發(fā)射前拍攝的照片，顯示其擁有非常實(shí)用的主體和技術(shù)先進(jìn)的組件
最近有許多猜測(cè)稱，SpaceX的Starlink衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃在軌硬件可能經(jīng)歷了重大失敗。然而，尤爾韋松對(duì)SpaceX迄今為止在Starlink項(xiàng)目中取得的成就表示出相當(dāng)大的信心。他說(shuō)：“我個(gè)人認(rèn)為，SpaceX擁有Ku和ka波段相控陣，完全可以打造全球低地軌道(LEO)衛(wèi)星寬帶，Tintin A和Tintin B的表現(xiàn)非常出色。”
SpaceX在相控陣天線方面不斷積累的經(jīng)驗(yàn)，無(wú)疑對(duì)該公司的Starlink網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃提供了巨大幫助。該公司只是積極追求低地軌道(LEO)衛(wèi)星寬帶市場(chǎng)的幾家公司之一，這個(gè)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。從根本上說(shuō)，由于相控陣天線技術(shù)的簡(jiǎn)單性和潛在的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，它最終將接管幾乎所有的多用途軌道通信。
圖2：專利圖顯示了夾層相控陣天線的各個(gè)子組件，它由多個(gè)印刷電路板組成
相控陣天線之所以得名，是因?yàn)樗鼈儧](méi)有移動(dòng)部件，而是移動(dòng)物理天線或傾斜專用“光束”，相控陣積極地使用信號(hào)干擾，以非常精確的形狀，直接和調(diào)整視線通信光束。目前這項(xiàng)技術(shù)還不是很成熟，但其純粹的簡(jiǎn)單性和可靠性不要求有移動(dòng)部件，幫助消除當(dāng)前天線技術(shù)中的潛在故障和固有的物理局限性。如果沒(méi)有相控陣，低地軌道通信衛(wèi)星將難以精確可靠地跟蹤地面基站和網(wǎng)關(guān)，同時(shí)還要以每秒運(yùn)行數(shù)千米。
地球靜止軌道上的大型通信衛(wèi)星沒(méi)有這樣的問(wèn)題。由于它們相對(duì)于地面目標(biāo)時(shí)擁有固定位置(因此稱為“地球同步”)，設(shè)計(jì)師和制造商已經(jīng)學(xué)會(huì)了精確地模擬每顆衛(wèi)星的在軌天線，以明確優(yōu)先考慮地面上的特定區(qū)域。這個(gè)過(guò)程往往涉及事先確定對(duì)衛(wèi)星通信需求最高或?qū)⑦_(dá)到最高的市場(chǎng)，同時(shí)避免在不需要衛(wèi)星通信的地區(qū)浪費(fèi)覆蓋范圍。然而，一旦天線發(fā)射，它的波束幾乎是永久設(shè)定的。如果市場(chǎng)發(fā)生變化，衛(wèi)星根本無(wú)法適應(yīng)。
圖3：2018年2月，首批兩顆Starlink原型衛(wèi)星之一從獵鷹9號(hào)火箭的上層分離出來(lái)
另一方面，相控陣天線幾乎可以完全改變其波束指向的位置、特定位置的帶寬以及精確跟蹤移動(dòng)目標(biāo)的能力。因此，帶有相控陣天線的衛(wèi)星就像是各行各業(yè)的通信“千斤頂”，能夠向固定用戶終端、大型地面基站提供高帶寬連接，以及操控使用同樣天線陣的車輛。
如果SpaceX可以完善這些設(shè)計(jì)，他們將成為世界上唯一一家能在軌道上提供上述服務(wù)的公司。而像Iridium等其他衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商則在努力構(gòu)建和發(fā)射低帶寬相控陣，不過(guò)它們還沒(méi)有嘗試在帶寬最佳的寬帶互聯(lián)網(wǎng)或由成百上千顆衛(wèi)星組成的網(wǎng)絡(luò)上這樣做。如果尤爾韋松的話可信，那么SpaceX首次進(jìn)軍專用通信衛(wèi)星和專用硬件設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域堪稱是一次重大成功。
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